Geni legati alla morte per sepsi identificati nei topi

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La sepsi è una condizione pericolosa per la vita che si verifica quando la risposta immunitaria del corpo alle infezioni si spegne senza controllo.

 I batteri nel flusso sanguigno innescano le cellule immunitarie per rilasciare potenti molecole chiamate citochine, per attivare rapidamente le difese dell’organismo. A volte la risposta crea una cosiddetta “tempesta di citochine” che lascia le persone disorientate e doloranti. Nei casi più gravi, può portare a insufficienza multiorgano e morte.

Ora, i ricercatori della Washington University School of Medicine di St. Louis hanno scoperto una serie di geni che aiutano le cellule a sopravvivere all’esposizione alle citochine. I geni sono coinvolti nello smaltimento dei rifiuti cellulari, un processo noto come autofagia.

Lo studio dimostra che I topi a cui mancano i geni chiave dell’autofagia hanno maggiori probabilità di morire di sepsi.

 I risultati sollevano la possibilità che il miglioramento dell’autofagia potrebbe potenzialmente portare a trattamenti per questa condizione mortale.

Vedi anche, Il segreto della sepsi può trovarsi in una cellula rara.

“Quando riconosciamo segni di sepsi nei pazienti, prescriviamo antibiotici e fluidi, ma mancano le terapie per proteggere i pazienti dagli effetti diretti della tempesta di citochine “, ha detto il primo autore Anthony Orvedahl, un Prof. esperto di malattie infettive. “La nostra ricerca indica che se potessimo modulare i livelli di autofagia nelle cellule, potremmo essere in grado di promuovere la sopravvivenza cellulare e la resistenza alla tempesta di citochine che alla fine, le persone potrebbero sopravvivere alla sepsi”.

Lo studio è stato pubblicato online il 22 luglio negli Atti della National Academy of Sciences .

La sepsi è un’emergenza medica e anche con cure mediche immediate, circa il 15% delle persone non sopravvive, mentre molti sopravvissuti hanno complicazioni di lunga data. Orvedahl — insieme a colleghi tra cui l’autore senior Herbert “Skip” Virgin, ora alla Vir Biotechnology e il coautore Gary A. Silverman, Professore dell’ Harriet B. Spoehrer e capo del Dipartimento di Pediatria – si sono messi alla ricerca di ciò che protegge le cellule dalla morte durante una tempesta di citochine.

I ricercatori hanno esaminato gli effetti dell’interferone gamma, una citochina che attiva la capacità delle cellule immunitarie di uccidere i batteri, ma che può anche innescare la morte cellulare. Inattivando sistematicamente un gene alla volta nelle cellule immunitarie in una piastra in laboratorio, prima di trattarle con l’interferone gamma, i ricercatori hanno scoperto che le cellule hanno bisogno di un complemento completo di geni autofagici per sopravvivere all’esposizione alla potente citochina. Ulteriori esperimenti hanno rivelato che una seconda citochina, chiamata fattore di necrosi tumorale, era anche fondamentale per la morte cellulare accelerata in questo sistema.

“L’autofagia è come pulire la casa, sbarazzarsi di tutta la spazzatura all’interno della cellula”, ha detto Orvedahl. “Se le cose indesiderate iniziano ad accumularsi attraverso un difetto in questo sistema di riciclaggio, le cellule diventano più vulnerabili alla morte quando incontrano queste citochine infiammatorie “.

L’importanza dell’autofagia nella sopravvivenza delle cellule suggerisce che il processo può anche essere cruciale per la sopravvivenza di animali  e persone nel mezzo di una tempesta di citochine.

Per scoprirlo, i ricercatori hanno studiato quattro ceppi di topi geneticamente modificati, privi di uno dei quattro geni autofagici nelle loro cellule immunitarie, nonché topi con geni autofagici intatti. Hanno iniettato nei topi il fattore di necrosi tumorale che si ritiene possa guidare la tempesta di citochine nelle persone. I topi i cui sistemi autofagici sono stati paralizzati dall’assenza di importanti geni autofagici si sono ammalati più velocemente e hanno mostrato maggiori probabilità di morire.

Composti chimici che migliorano o bloccano l’autofagia sono già allo studio da ricercatori focalizzati sulla ricerca sul cancro, malattie cardiovascolari e altre condizioni.

” Le terapie che sopprimono l’autofagia possono aumentare il rischio di sepsi”, ha detto Orvedahl. Inoltre, ha avvertito che sono necessarie ulteriori ricerche prima che i medici possano valutare se il potenziamento dell’autofagia sia una strategia praticabile per il trattamento della sepsi.

“Non possiamo dire con certezza che l’attivazione dell’autofagia potrebbe essere protettiva”, ha detto Orvedahl. “Abbiamo appena dimostrato che se i topi non hanno l’autofagia, si sono ammalati di più e hanno mostrato maggiori probabilità di morire. Ma pensiamo che una migliore comprensione di questi processi potrebbe portare a obiettivi interessanti per lo sviluppo di metodi più efficaci per trattare la sepsi.

Fonte, Medicalxpress


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